Газовые турбины Kawasaki

1. Газовые турбины Kawasaki 18 октября 2012 Московский Энергетический Институт Специальная техническая лекция по газотурбинным установкам Kawasaki Heavy Industries, Ltd.

2. Специальная Лекция • День 1-й (сегодня) : Общая Лекция • Kawasaki Heavy Industries • Газовые турбины Kawasaki • Газотурбинный генератор • День 2-й (19 октября): Лекция на тему Камеры Сгорания

3. День 1 Общая лекция Содержание • Kawasaki Heavy Industries • Продукция • Производство газовых турбин • Газовые турбины Kawasaki • Газовые турбины собственной разработки • Газовая турбина модели М7 производства Kawasaki • Газотурбинный генератор • Газотурбинный генератор Kawasaki • Генератор класса 7 МВт • Проекты • Заключение

4. Kawasaki Heavy Industries, Ltd. • Продукция • Бизнес на основе газовых турбин

5. Продукция

6. Продукция Kawasaki Мотоциклы

7. Продукция Kawasaki

8. Продукция Kawasaki Производство подвижных составов Судостроение Авиакосмическая промышленность Промышленные проекты Производство мотоциклов Газовые турбины и оборудование

9. Производство газовых турбин • История • Продукция

10. Что такое газовая турбина?

11. Что такое газовая турбина?

12. История Авиа (Военная техника) 1942 1954 Авиа (Гражданская техника) Ne-0 J33 Флот (Военный) Промыш- ленность

13. Газовые турбины Kawasaki • Газовые турбины собственной разработки • Газовая турбина М7 производства Kawasaki

14. Газовые турбины собственной разработки

15. 10,000 штук к 2012 7000 6000 5000 3000 2000 1000 Number of Engine Products Газовые турбины 200 – 30,000 [кВт] L30 30 L20A 10 M7A-02 M7A-03 M7A-01 HGT 3 M1A-23 M1A-23B M1A-13 M1A-03 SMGT M1A-01 M1F-03 1 Выходная мощность (МВт) S7A-01 S2A-01 ACT90 0.3 S1C-05 S1A-02 S1A-01 CGT 302 S3A-01 0.1 0.03 S5A-01 0.01 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 Год

16. Надёжные газовые турбины • Резервный газотурбинный генератор • 5000 штук по всему миру • Хорошо зарекомендовавшие себя газовые турбиныкласса 1.5 МВт (M1A-13) • Количество 700 штук по всему миру • Надёжные(показатель надёжности98%) • Хорошо зарекомендовавшие себя газовые турбины • Хорошо зарекомендовавшие себя газовые турбины класса 5 – 7 МВт (M7) • Количество 100 штук по всему миру • Надёжные (надёжность 98% ) • Хорошо зарекомендовавшие себя газовые турбины (Общее количество часов работы2,800,000 часов)

17. Газовая турбина М7 Kawasaki • Концепция • Дизайн • Опыт

18. Главная концепция Главная концепция: Высокий электрический КПД и высокий термический КПД для комбинированной генерации тепла и электроэнергии в классе 7 МВт в мире. Концепции: - Более низкие затраты на топливо, высокая эффективность Эффективное сочетание температурыи давления, - Высокая энергия выхлопных газов Умеренно высокая температура выхлопных газов

19. Концепция дизайна Дизайн • - Мощность • Для высокой надёжности • Для гибкости при работе в различных режимах • - Простая конфигурация Минимальное количество ступеней компрессора и турбины • Один вал (для изменения частоты и более высокой • надёжности) • - Простота инспекции и обслуживания • Корпус разъёмный в горизонтальной плоскости, • Достаточное количество технологических отверстий • Возможность замены двигателя

20. Опыт 100 единиц или более по всему миру

21. Опыт Россия Германия Австрия США Турция Таиланд Япония Мексика Малайзия Индонезия Венесуэла

22. Самая современная газовая турбина модели M7 Газовая турбина модели M7A-03 Тип ：Простого цикла, одновальная Скорость ：13790 [об/мин] Компрессор ：Осевой компрессор с 11 ступенями Камера сгорания ：Цилиндрического типа с 6 камерами Турбина：Осевого типас 4 ступенями Подшипники：Скольжения (на обоих концах вала) и упорный (на стороне компрессора)

23. Самая современная газовая турбина модели M7 Всас воздуха Упорный подшипник Подшипник No.1 Подшипник No.2 Компрессор Камера сгорания Турбина Выход Выхлоп Газовая турбина M7A-03 Газовая турбина M7A-03Производительность в соответствии с требованиями ISO Мощность на валу редуктора 7600 кВт Тип Одновальная Размеры Д 4.2 м x Ш 1.5 м x В 1.7 м Скорость вращения 13790 об/мин Вес 5.2 тонны Расход воздуха на всасе 27.2 кг/с Компрессор Осевой компрессор с 11 ступенями 16 Коэффициент давления Камера сгорания с 6 камерами 509 градусов C Температура выхлопных газов Осевого типа с 4 ступенями Турбина Все спецификации подлежат изменению без предварительного уведомления.

24. Особенности газовой турбины модели M7-03 Конкурентоспособная производительность - Электрический КПД на выходе генератора на высочайшем уровне мирового класса - Высокий тепловой КПД для парового котла-утилизатора и/или паровой турбины - Высокий общий тепловой КПД при когенерационном и комбинированном циклах Простота обслуживания - Корпус разъёмный в горизонтальной плоскости - Простота замены двигателя - Наличие технологических отверстий для обслуживания Турбодвигатель хорошо зарекомендовавший себя - 100 единиц по всему миру - Высокая надёжность

25. Особенности газовой турбины модели M7 Конкурентоспособная производительность Газовая турбина M7A-03: 33.2% по ISO Производительность на высочайшем уровне мирового класса Высочайший уровень мирового класса

26. Особенности газовой турбины модели M7 Простота обслуживания • Горизонтально-разъёмный корпус • Простота проведения инспекции горячей части • Достаточно отверстий для проведения инспекции • Простота проведения бороскопической инспекции • Простота замены двигателя • Уменьшает объём работ при капремонте

27. Подробная информация по газовой турбине Kawasaki модели M7

28. Общая структура • Корпус: Разъёмный в горизонтальной плоскости • Подшипники: Упорный подшипник с самоустанавливающимися сегментами • 2 комплекта подшипников скольжения • 1 комплект упорных подшипников на стороне компрессора • Выходной вал:На входной стороне • Суппорт: Поворотного типа (устойчив к температурному расширению) • Вал: Обладает малой вибрацией благодаря высокоскоростной балансировке Выходной вал Упорный подшипник Подшипник Суппорт

29. Компрессор • Тип: Осевого типа с 11 ступенями • Поворотные лопатки статора & направляющие лопатки & отбор воздуха • Удобная защита от перенапряжений при запусках • Тепловая защита внутрикольцевых уплотнений • Надёжный кожух защиты лопаток ротора Компрессор Отборное отверстие

30. Камера сгорания • Камера сгорания многотрубчатого типа • ・Проста в обслуживании • ・Проста в модернизации Камера сгорания трубчатого типа

31. Турбина • Долговечная турбина • Понижение температуры на поверхности • турбины • ・Воздушное охлаждение(Плёночное охлаждение) • ・ Покрытие(Термобарьерное покрытие) Турбинная секция

32. Турбина • Охлаждается воздухом при помощиплёночного охлаждения • ・Продув охлаждающим воздухом • ・Снижение поверхностной температуры турбины • ・Защита турбины от высоких температур Изображение плёночного охлаждения

33. Турбина Покрытие: Температурный барьер за счёт керамического покрытия Изображение снижения температуры

34. Усовершенствование газовых турбинмодели M7 производства Kawasaki

35. степень сжатия воздуха на всасе Развитие Более 70 единиц по всему мируНа газовом топливе, жидком топливе, двухтопливные, трёхтопливныеС функциями: сухого подавления выбросов DLE, нагнетания пара, впрыска воды, без впрыска КПД компонентов снижающий уплотнитель & охлаждающий поток

36. Точки усовершенствование • Выходной диффузор • Аэродинамика • Компрессор • Аэродинамика • Турбина • Аэродинамика • Охлаждение • Конструкция M7A-03 • Другое • Сопло завихрителя • Аэродинамические потери в камере сгорания M7A-02

37. Обслуживание газовых турбин • Бороскопическая инспекция • Инспекция горячей части

38. Цели обслуживания Обслуживание необходимо для поддержания стабильной эксплуатации • Турбина работает в суровых условиях • - Высокая температура • - Высокие напряжения (высокая тепловая нагрузка, центробежная сила) • Повреждение деталей • - Деструкция, Окисление, Усталость (трещины), Износ, Деформации • Важно понять условия возникновения повреждений. • - Периодические проверки. • - Подготовка частей для замены.

39. Цели обслуживания Деструкция материалов • Камера сгорания • Лопатки ротора • Лопатки статора • Покрытие Окисление • Лопатки ротора • Лопатки статора Усталость (трещины) • Камера сгорания • Лопатки ротора • Лопатки статора • Покрытие Износ • Сопрягающиеся части • Камера сгорания Инспекция - Бороскопическая инспекция - Инспекция частей горячей части - Капитальный ремонт Деформация (ползучесть) • Сопрягающиеся части • Лопатки статора

40. Бороскопическая инспекция Протоки внутри турбины можно проинспектировать визуально - Бороскопическая инспекция проводится на площадке. - Инспекция проводится без демонтажа компонентов. - Гибкие оптические волокнаиосветительная лампавокруг индикатора.

41. Исследование горячей части Инспекция турбины Демонтаж верхней части корпуса Инспекция камеры сгорания

42. Капитальный ремонт • Капитальный ремонт производится на заводе Kawasaki в Японии. • Происходит их полная разборка • - Проверяется состояние всех частей газовых турбин • Ремонтируемые части заменяются • Части очищаются и устанавливаются обратно • Производится высокоскоростная балансировка ротора в сборе • Проводятся ходовые механические испытания

43. Капитальный ремонт Подготовка подменной газовой турбины на площадке до начала времени проведения самого капремонта Замена газовой турбины на подменную на площадке

44. Капитальный ремонт Далее она разбирается на части Демонтированная турбина направляется на завод проводящий капремонт

45. Капитальный ремонт Чистка частей Высокоскоростная балансировка Инспекция Сборка

46. Мониторинг газовых турбин

47. Мониторинг газовых турбин Мониторинг на площадке Шкафы управления газовыми турбинами Мониторинг из операторской комнатына площадке Kawasaki Techno-Net System Kawasaki Heavy IndustriesAkashi Japan Мониторинг на заводе по производству газовых турбин Kawasaki Мониторинг из Бизнес Центра Kawasaki

48. Мониторинг на площадке Газотурбинный двигатель Однолинейная схема газовой турбины Аварийные сигналы газовой турбины Тренд газовой турбины

49. Профессиональный мониторинг иподдержка клиента Площадка Internet Internet Techno-Net сервер Мировые бизнес центры газовых турбин Kawasaki Локальная вычислительная сеть Kawasaki Group Техпод-держка Мониторинг Технический консультант

50. Мониторинг из Kawasaki